0 引言

    環(huán)境射頻能量收集是一種為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中使用的設(shè)備供電的潛在應(yīng)用，這可能有助于實(shí)現(xiàn)如醫(yī)療、保健、環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施管理^[1-2]。隨著無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施(如WiFi、蜂窩和廣播系統(tǒng))的部署不斷增加，環(huán)境RF信號(hào)的功率密度通常已變得足夠大，足以支持用于IoT應(yīng)用的自持式和低功率設(shè)備^[3]。

    目前已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種單頻帶采集系統(tǒng)來(lái)收集各種頻帶的RF能量，GSM-900^[4]、GSM-1800^[5]、3G^[5]和WiFi^[6]等。然而，因?yàn)榄h(huán)境射頻功率密度極低，因此可以利用設(shè)計(jì)多頻帶的能量采集系統(tǒng)來(lái)提高收集效率。如文獻(xiàn)[7]提出了一款可收集環(huán)境中的GSM900和GSM-1800頻段RF能量的系統(tǒng)，通過(guò)增加接收天線的端口來(lái)提高采集效率，該系統(tǒng)可以提供大于3.2 V的輸出直流電壓，大于-10 dBm的輸出直流功率以及大于42％的RF-DC效率。文獻(xiàn)[8]提出的雙頻射頻能量采集系統(tǒng)可采集2.45 GHz WiFi和3.5 GHz WiMAX頻段的能量。通過(guò)提出的樹(shù)狀天線和引入的兩個(gè)不同的徑向分支組成的匹配網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高系統(tǒng)效率。輸入功率為0 dBm時(shí)，在2.45 GHz下，觀察到最大轉(zhuǎn)換效率為60％；在3.5 GHz下，最大轉(zhuǎn)換效率為53％。因此可以從系統(tǒng)的接收天線和匹配電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了最大限度地利用環(huán)境射頻能量，可以利用頻域來(lái)充分利用環(huán)境射頻環(huán)境以及雙頻^[9-10]、三頻^[11]和四頻^[5]等已經(jīng)有學(xué)者實(shí)現(xiàn)。

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作者信息:

俞夢(mèng)緣1，溫  翾2，游  彬1

(1.杭州電子科技大學(xué) 電子信息學(xué)院，浙江 杭州310018；2.杭州電子科技大學(xué) 信息工程學(xué)院，浙江 杭州310018)